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为什么物理那么难?

我本科是学物理的,曾经对物理充满热情。从去年或者更早开始,我看清楚了一个现实——大多数人对物理不感兴趣,或者说物理对大多数人并不重要。因而我对科学普及这件事并不抱希望。我现在更多把科学看作一门艺术,自己玩玩或者欣赏一下。艺术其实就是个人的一种喜欢,自娱自乐。

为什么物理这么难呢?我们要从物理的诞生说起。大家都知道物理发源于意大利,主要归功于伽利略,所以伽利略被称为现代物理学之父。伽利略到底有什么伟大的贡献呢?我认为最重要的是他有一些反常识的思考,比如羽毛和铅球哪个先落地?理想斜面上的小球会如何运动?当然,这不仅是他的思考,而且他还用实验去做验证。

羽毛和铅球哪个先落地?我们常识认为当然铅球先落地,羽毛后落地,因为铅球重而羽毛轻。学过物理的人都知道正确的答案是它们两者同时落地。不管你是理论去推理,还是真的做实验,答案都是一样的。传说伽利略还在比萨斜塔上做过这个实验,不管做没做,我愿意相信伽利略真的做过,因为对于物理来说,实验非常重要,物理本来就是研究自然现象的学问。

伽利略除了比萨斜塔的实验,还有一个重要的实验就是理想斜面实验。这个实验是研究理想斜面上的小球如何运动的,一个小球从一个斜面滚下去它会如何运动呢?常识告诉我们,小球滚下去就停止运动了。而伽利略得出小球会一直运动下去,永不停歇,除非回到原来的高度。这个实验非常重要,它揭示了运动的本质或者力和运动的本质,成为牛顿发现力学三定律的基础。

大家学不好物理或者反感物理的一个重要原因就是物理是反常识的,违反你的生活常识和人生经验。物理上的很多理论是反常识的,从现代物理诞生于伽利略开始,羽毛和铅球哪个先落地?理想斜面的小球会如何运动?然后是法拉第的电磁场摸不着、看不见,然后是原子存不存在逼死了玻尔兹曼,然后是相对论和量子力学,越来越违背常识,你不摆脱你日常生活领域经验的束缚,你怎么能认识自然世界?

日常中大家觉得物理难的另一个重要原因是觉得数学难。数学本质上是一种形式科学,它的基础是逻辑推理。其实对于推理,大多数人有着天然的喜欢,这也是逻辑推理类书籍和影视剧比较受欢迎的原因。而且物理上的数学和数学学科其实是有较大不同的,数学只是物理的一个工具,是解决问题的一个途径。

除了以上两点为难大家学好物理的因素之外,根本的一点是大家对人更感兴趣,而不是自然现象里的物质世界。大家每天想的聊的做的都是有关人的事情,柴米油盐、琴棋书画等等,这都是人学。再看看冷冰冰的大自然确实索然无味,至少没有感情。而且人不愿意动脑子,尤其是费劲的思考,所以自古哲学家很少。想想何必那么痛苦了?就都交给那少数几个哲学家、科学家吧。

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